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ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Date post: 29-Nov-2015
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ÁNALISIS QUÍMICO CUALITATIVO DE CATIONES (GRUPOS I Y II) Aura C. Callejas 1 y Gina V. Chaparro 2 RESUMEN En esta práctica se llevo a cabo la obtención de iones del grupo I y II por medio de precipitación; para el grupo I se coloco en un tubo centrifuga gotas de disolución de los cationes del grupo I (Ag + , Hg 2 2+ y Pb 2+ ), se agrega HCl(Acido clorhídrico) para luego centrifugar para formar un precipitado, a dicho precipitado se le adiciono H 2 O destilada y HCl 3M con el fin de disolver el cloruro de plomo(PbCl 2 ) para formar iones complejos de plomo y plata ; el sobrenadante se agrega en otro tubo centrifuga M1 y se procede a centrifugar el precipitado numero uno para que genere un nuevo precipitado(P2); al sobrenadante uno se le adiciona HCl 3M para lograr la precipitación completa, a P2 se le adiciona H 2 O destilada para posteriormente calentar en un termostato por tres minutos para volver a centrifugar y volver a separar el sobrenadante(S3) en un tubo centrifuga con el propósito de introducirlo en el 1 Departamento de Ingeniería química, facultad de ciencias, Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected]. 2 Departamento de Ingeniería química, facultad de ciencias, Fundación Universidad de América, Bogotá D.C., Colombia. Correo electrónico: [email protected].
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Page 1: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

ÁNALISIS QUÍMICO CUALITATIVO DE CATIONES (GRUPOS I Y II)

Aura C. Callejas1 y Gina V. Chaparro2

RESUMEN

En esta práctica se llevo a cabo la obtención de iones del grupo I y II por medio

de precipitación; para el grupo I se coloco en un tubo centrifuga gotas de

disolución de los cationes del grupo I (Ag+, Hg22+ y Pb2+), se agrega HCl(Acido

clorhídrico) para luego centrifugar para formar un precipitado, a dicho

precipitado se le adiciono H2O destilada y HCl 3M con el fin de disolver el

cloruro de plomo(PbCl2) para formar iones complejos de plomo y plata ; el

sobrenadante se agrega en otro tubo centrifuga M1 y se procede a centrifugar

el precipitado numero uno para que genere un nuevo precipitado(P2); al

sobrenadante uno se le adiciona HCl 3M para lograr la precipitación completa,

a P2 se le adiciona H2O destilada para posteriormente calentar en un

termostato por tres minutos para volver a centrifugar y volver a separar el

sobrenadante(S3) en un tubo centrifuga con el propósito de introducirlo en el

termostato al baño de maría y se marco el nuevo precipitado (P3), a este

precipitado se le agrego H2O destilada la cual calentamos en el termostato

nuevamente para agitar y centrifugar generando el precipitadoP4.

A S3 se le adicionó ácido acético (C2H4O2) 3M, cromato de potasio

(K2CrO4)0.5M, finalmente se agitó y centrifugó logrando un precipitado amarillo

(PbCrO4) que indica la presencia del ion plumboso (Pb2+); después

adicionamos Hidróxido de amonio (NH4OH) y procedimos a centrifugar para

colocar el sobrenadante S5 y lograr un precipitado negro que indico la

presencia del ion mercuroso (Hg22+) por ultimo centrifugamos S5 contiene el ion

1 Departamento de Ingeniería química, facultad de ciencias, Fundación Universidad de América, Bogotá D.C.,

Colombia. Correo electrónico: [email protected].

2 Departamento de Ingeniería química, facultad de ciencias, Fundación Universidad de América, Bogotá D.C.,

Colombia. Correo electrónico: [email protected].

Page 2: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

complejo diamin plata ([Ag(NH3)2]+ ) por lo cual acidificamos con acido nítrico

[HNO3] y se formo un precipitado color blanco que indico la presencia del ion

plata (Ag+).

Para los cationes del grupo II se coloco en un tubo centrifuga la disolución de

los cationes del grupo II que se analizaron (Cu2+, Cd2+, Bi3+) a estas

disoluciones se le agrego tioacetamida (C2H5NS) 3M y calentamos en un

termostato, luego se centrifugo de igual forma que los cationes del grupo I

formando el precipitado 1; colocamos la disolución sobrenadante en otro tubo

centrifuga (S1), al precipitado uno se lavo con H2O destilada y tioacetamida

(C2H5NS)3M, y que se calentó en el termostato; el precipitado uno se centrifugo

formando el precipitado número dos al cual se le agrego acido nítrico HNO3 3M

y que calentamos a baño de maría para la centrifugación se separo el

sobrenadante anterior en un tubo centrifuga S3 y agregamos Hidróxido de

amonio (NH4OH) 3M para centrifugar de nuevo dando origen al precipitado 4 y

al sobrenadante 4, este sobrenadante lo colocamos en dos tubos centrifuga

(S4A y S4B); lavamos a S4A con ferrocianuro de potasio (K4Fe(CN)6) 3 M,

cromato de potasio (K2CrO4)0.5M y centrifugamos que da origen a un

precipitado rojo de Cu4Fe(CN)6 indicando que se encuentra el ion cúprico(Cu2+),

por otra parte a S4B lo precipitamos con KCN 3M y tioacetamida calentando a

baño de maría y centrifugando dicha disolución que forma un precipitado

amarillo de CdS que presente el ion Cadmio(Cd2+), P4 fue el ultima a precipitar

y que dio un precipitado negro ya que antes contenía Bi(OH)3 y demuestra la

presencia del ion Bi3+. Del primer grupo precipitaron los cloruros y del segundo

grupo los sulfuros. Precipitaron porque su solubilidad en agua es muy pequeña,

es decir que su kps tiende a cero.

Palabras clave: Ion, centrifugación, precipitación, sobrenadante, cationes del

grupo I, cationes del grupo II, cloruros, sulfuros.

INTRODUCCIÓN

Page 3: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

El análisis Cualitativo tiene por objeto la identificación y combinación de los

constituyentes de una muestra dada. La muestra en cuestión puede ser un

elemento puro o una sustancia químicamente pura o cualquier mezcla posible

En el desarrollo de un análisis cualitativo no solamente se llega a demostrar la

presencia de determinados constituyentes, sino que puede también obtenerse

una aproximación relativa de las cantidades de cada una de ellos en la muestra

tomada. La precisión de estas cantidades es el objeto del Análisis

Cuantitativo.

En el laboratorio de Análisis Cualitativo se lleva a cabo la identificación de los

iones (ya sea cationes y aniones) que comúnmente se encuentren en una

muestra, dicha identificación se realiza por medio de precipitación en donde se

mezclan dos disoluciones diferentes las cuales aportan cada una un ion

generando un producto insoluble. En esto consiste propiamente el análisis

Cualitativo.

La identificación de los cationes y aniones se realiza aplicando esencialmente

el equilibrio iónico de ácidos y bases , las propiedades químicas de los iones,

los productos de solubilidad, la hidrólisis de las sales, la formación de

compuestos complejos, las soluciones buffer, las reacciones redox y la teoría

de ionización.

En el presente manual de Análisis Cualitativo, se usa para la identificación de

cationes la marcha analítica clásica y para la de aniones se manejan

reacciones específicas con eliminación de interferencias. Para el

procedimiento para la identificación de cationes es más largo que el de

aniones, ya que primero se precipita cada grupo después se separan los

cationes entre si y se identifican, sin embargo pata la identificación de aniones

se trabaja directamente sobre la muestra con reactivos analíticos específicos

que reaccionan con el anión de interés.

Page 4: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Debe aclararse que los procedimientos utilizados aquí no pueden aplicarse a

muestras reales como minerales, aleaciones y rocas ya que estas pueden

contener iones que no se encuentran en estos procedimientos (1).

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales. Para esta práctica de laboratorio se usaron distintos materiales,

como: 8 tubos de centrífuga sin marca registrada (Figura 1), una gradilla

(Figura 2), un churrusco (Figura 3) y aproximadamente 20 pipetas pasteur

(Figura4).

Figura 1. Tubos de centrifuga. Figura 2. Gradilla de madera.

Figura 3. Churrusco (2) Figura 4. Pipetas Pasteur ó goteros.

Page 5: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Equipos. Se utilizaron dos equipos para llevar a cabo el análisis químico

cualitativo de los cationes del grupo I y II, como lo fueron: Una centrifuga marca

Hettich zentrifugen EBA 20 de procedencia alemana con disposición de 8 tubos

de centrifuga (Figura 5), un termostato marca Memmert a 60°C (Figura 6).

Figura 5. Centrifuga marca Hettich zentrifugen. Figura 6. Termostato marca memmert.

Reactivos. Como consiguiente se usaron diferentes reactivos, como lo son:

disoluciones acuosas 1M de cada catión Ag+, Hg22+¿ ¿, Pb2+, Bi3+ (Figura 12), Cu2+ y

Cd2+. Así mismo se usó HCl (ácido clorhídrico) 3M, HNO3 (ácido intrico) 3M y

concentrado, NH4OH (hidróxido de amonio) 3M y concentrado, H2SO4 (ácido sulfúrico)

concentrado, C2H4O2 (ácido acético ó ácido etanoico) y ácido acético 3M, K2CrO4

(cromato de potasio) 0,5M, C2H5NS (tioacetamida), NH4C2H3O2 (acetato de amonio)

acuoso (Figura 25), KCN (cianuro de potasio) acuoso, SnCl2 (cloruro de estaño)

preparado en el momento, K4Fe(CN)6 (ferrocianuro de potasio) (Figura 7).

Page 6: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Figura 7. Reactivos.

.

Métodos.

Cationes del grupo I. Se colocó en un tubo de centrifuga (M1) 10 gotas de

cada disolución objeto de análisis (Ag+,Hg22+¿ ¿ y Pb2+). Se agregó gota a gota (10

gotas) HCl (ácido clorhídrico) 3M, se agitó manualmente y se centrifugó a 4000

RPM por 3 minutos. Al sobrenadante (S1) se le agregó una gota de HCl (ácido

clorhídrico) 3M (si no se forma precipitado, la precipitación fue completa). Se

lavó el precipitado (P1) adicionándole 20 gotas de agua destilada y 4 gotas de

HCl (ácido clorhídrico) 3M, se agitó y centrifugó. El sobrenadante (S2) se

desechó en el recipiente de sales. Al precipitado (P2) se le agregaron 15 gotas

de agua destilada. Se colocó el tubo de centrifuga en el termostato a 60°C por

3 min agitando con frecuencia. Luego se centrifugo rápidamente y se separó el

sobrenadante (S3) del tubo. Se retomó el sobrenadante al baño maría

ocurriendo una precipitación. Se lavó el precipitado (P3) adicionándole 15 gotas

de agua destilada y colocándolo en el termostato para que el agua se caliente.

Luego se centrifugó, al sobrenadante (S4) se le desechó. Al sobrenadante (S3)

se le agregaron 10 gotas de C2H4O2 (ácido acético) 3M, 4 gotas de K2CrO4

(cromato de potasio) 0,5 M. Luego se agitó fuertemente y se centrifugó. Un

precipitado amarillo de PbCrO4 indica la presencia de ion Pb2+. Al

Page 7: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

precipitado (P4) se le agregaron 30 gotas de NH4OH (hidróxido de amonio) 3M,

se agitó y se centrifugó. La aparición de un precipitado negro indica la

presencia de ion Hg22+¿ ¿. Al sobrenadante (S5), el cual contiene el ion complejo

diamin plata [Ag(NH3)2]+, se acidificó con 10 gotas de HNO3 (ácido nítrico)

concentrado, se agitó y centrifugó. La formación de un precipitado blanco

confirma la presencia de ion Ag+.

Cationes del grupo II. A un tubo de centrífuga (M2) se le agregaron 10 gotas

de cada disolución objeto de análisis (Cu2+, Cd2+ y Bi3+). Después se le agregó

gota a gota (10 gotas) de C2H5NS (tioacetamida), se agitó manualmente y se

colocó en el termostato a 60°C por 3 min. Luego se centrifugó a 4000 RPM por

3 min. Se lavó el precipitado (P1) adicionándole 20 gotas de agua destilada y 4

gotas de C2H5NS (tioacetamida) y poner al baño maría. Se agitó y centrifugó a

P1 y el sobrenadante S2 se desechó en el recipiente de sales. Al precipitado

(P2) se le agregaron 20 gotas de HNO3 (ácido nítrico) 3M y luego se colocó en

el termostato agitando con frecuencia. Se centrifugó, y al precipitado (P3) se

desechó. Al sobrenadante (S3) se le agregaron 30 gotas de NH4OH (hidróxido

de amonio) 3M, se agitó y se centrifugó. Se repartió al sobrenadante (S4) en

dos (S4A) y (S4B). A S4B se le agregaron 40 gotas de K4Fe(CN)6 (ferrocianuro

de potasio) 3M y 4 gotas de K2CrO4 (cromato de potasio) 0,5 M; se agitó y

centrifugó. Un precipitado rojo de Cu4Fe(CN)6 indica la presencia de ion

Cu2+. A S4B se le agregaron 10 gotas de KCN (cianuro de potasio) 3M y se

agitó. Luego, se le agregaron 10 gotas de C2H5NS (tioacetamida), se calentó en

el termostato agitando con frecuencia y se centrifugó. Un precipitado amarillo

de CdS indica la presencia de ion Cd2+. Al precipitado (P4) el cual contiene

Bi(OH)3 (hidróxido de bismuto), se le adicionaron 10 gotas de SnCl2 (cloruro de

estaño II), se agitó y se centrifugó. La formación de un precipitado negro

confirma la presencia de ion Bi3+.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Page 8: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Grupo I. En la primera parte de la práctica de laboratorio, se analiza

cualitativamente la presencia de cationes del grupo I (Ag+, Pb2+, H g22+¿ ¿) en una

muestra determinada. Se fundamenta a partir de la precipitación de cloruros,

teniendo en cuenta que éstos son poco solubles en agua.

En la figura 8, se observa una precipitado de color blanco. Esto se obtuvo a

partir de mezclar 10 gotas de cada disolución objeto de análisis, es decir de las

disoluciones de los cationes del grupo I (Ag+, Hg22+¿ ¿, Pb2+) con 10 gotas de

HCl (ácido clorhídrico) 3M. El precipitado se puede observar mucho mejor al

centrifugarse el tubo; como la centrífuga estaba configurada a 4000 RPM, este

movimiento hizo que el precipitado se quedará en la parte de abajo del mismo.

Se tienen precipitados los cloruros AgCl, Hg2Cl2 y PbCl2, el color blanco del

precipitado nos indica la presencia de los cloruros nombrados.

Figura 8. Mezcla 1, el sobrenadante es el fluido de color transparente.

Después se separó el sobrenadante 1, a éste se le agregó una gota de HCl

(ácido clorhídrico) 3M para verificar si la precipitación fue completa. Cuando se

agregó la gota de ácido clorhídrico al sobrenadante, no precipitó más. Es decir

Page 9: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

que todas las moléculas de ácido clorhídrico, reaccionaron con todos los

cationes.

Para lavar el precipitado que se obtuvo de la mezcla 1, se adicionaron 20 gotas

de agua destilada y 4 gotas de HCl (ácido clorhídrico) 3M, después se colocó el

tubo de centrifuga en el termostato (Figura 9). El agua caliente disolvió el PbCl2

(cloruro de plomo II), además el HCl (ácido clorhídrico) concentrado formó

iones complejos solubles de plomo y plata.

Figura 9. Resultado de calentar el precipitado 1 con H2O y HCl.

El sobrenadante 2 se desechó en el recipiente de sales. Al precipitado 2 se le

agregaron 15 gotas de agua destilada y se calentó en el termostato a 60°C por

3 minutos, durante los cuales se extraía el tubo y se agitaba frecuentemente, y

después se centrifugó.

El siguiente paso fue retomar el sobrenadante 3 y colocarlo en el termostato a

60°C. Se le adicionaron 10 gotas de C2H4O (ácido acético) 3M y 4 gotas de

K2CrO4 (cromato de potasio) 0.5M, se agitó y centrifugó. Como se puede

observar en la figura 10, se obtuvo un precipitado de color amarillo. Esto indica

la presencia de ion Pb2+ al obtener PbCrO4 (cromato plumboso) figura 11.

Page 10: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Figura 10. S3 al agregarle K2CrO4. Se lavó el precipitado 3 adicionándole 15 gotas de agua destilada caliente y

luego de agitarlo, se centrifugó. Al nuevo precipitado se le llamó P4 y se

desechó el sobrenadante 4. Se adicionaron 30 gotas de NH4OH (hidróxido de

amonio) 3M, se agitó y se centrifugó. La aparición de un precipitado negra

indica la presencia del catión Hg22+¿ ¿ (Figura 12).

Figura 12. Presencia del catión Hg22+¿ ¿, precipitado color negro.

El sobrenadante 5 contiene el ion complejo diamín plata [Ag(NH3)2]+. Por lo

tanto, se acidificó la mezcla con 10 gotas de HNO3 (ácido nítrico) concentrado.

Se agitó y se centrifugó. La formación de un precipitado blanco confirma la

presencia de ion Ag+ (figura 13).

Figura 11. Presencia de Pb2+, precipitado color amarillo. .

Page 11: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Figura 13. Presencia del catión Ag+, precipitado color blanco.

Grupo II. Para la segunda parte de la práctica de laboratorio, se hizo una

mezcla en tubo de centrifuga entre 10 gotas de cada disolución objeto de

análisis (Cu2+, Cd2+ y Bi3+), y CH3CSNH2 (tioacetamida). Se agitó y se calentó a

baño maría a 60°C durante 3 min, después se centrifugó a 4000 RPM por 3

minutos (Figura 14).

Figura 14. Mezcla 2, contiene tres cationes del grupo II. Precipitación de los sulfuros.

Page 12: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Se lavó el precipitado 1, adicionándole 20 gotas de agua destilada y 4 gotas de

CH3CSNH2 (tioacetamida) y luego calentándolo a baño maría. Se agitó y

centrifugó (Figura 15), se desechó el sobrenadante nuevo obtenido (S2) en el

recipiente de sales.

Figura 15. Precipitado 1+ 20 gotas H2O+ tioacetamida, después de centrifugación.

Al precipitado 2 se le agregaron 20 gotas de HNO3 (ácido nítrico) 3M, después

se calentó en baño de maría mientras se agitaba con frecuencia. Se centrifugó

por 3 minutos, manteniendo la misma cantidad de RPM (Figura 16).

Figura 16. Al precipitado observado se le desechó.

Al sobrenadante 3 se le agregaron 30 gotas de NH4OH (hidróxido de amonio)

3M, se agitó y centrifugó. Al sobrenadante 4 se le dividió en dos partes, S4A y

Page 13: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

S4B. A S4A se le adicionaron 4 gotas de K4Fe(CN)6 (ferrocianuro de potasio)

3M, 4 gotas de K2CrO4 (cromato de potasio) 0,5 M, se agitó y centrifugó. Se

obtuvo un precipitado Cu4Fe(CN)6 color “tierra” con un poco de coloración roja

(Figura 17), esto indica la presencia del ion Cu2+.

Figura 17. Cu2+, precipitado parcialmente rojo.

A S4B se le adicionaron 10 gotas de KCN (cianuro de potasio) 3M, 10 gotas de

CH3CSNH2 (tioacetamida), se calentó en baño de maría agitando con frecuencia.

Después se centrifugó y se obtuvo un precipitado CdS de color amarillo (Figura

18). Esto indica la presencia del ion Cd2+.

Figura 18. Presencia ion Cd2+, precipitado color amarillo.

Al precipitado 4, el cual contiene Bi(OH)3 (hidróxido de bismuto), se le

adicionaron 10 gotas de SnCl2 (cloruro de estaño (II)). Se agitó y centrifugó,

Page 14: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

obteniendo un precipitado de color negro (Figura 19), el cual confirma la

presencia de ion Bi3+.

Figura 19. Presencia ion Bi3+, precipitado de color negro.

PREGUNTAS

Construir y balancear las reacciones químicas de cada una de las

pruebas efectuadas en la caracterización de los cationes del grupo I y II.

PARTE 1

Ion Plomo (Pb2+)

Pb(ac )2+¿+2Cl(ac )

−¿ →PbCl2(s )¿¿

Pb(ac )2+¿+2HCl(ac)→PbCl2(s)+H2 ¿

PbCl2(s)+H 2O(l)∆→Pb(ac)

2+¿+2Cl(ac)−¿ ¿¿

Esta reacción es por catálisis, debido a que se utilizó como catalizador el calor

para que diera lugar la reacción. Puesto que el cloruro de plomo es poco

soluble en agua fría, pero muy soluble en agua caliente.

Pb(ac )2+¿+K2CrO4(ac)ácidoacético

→PbCrO 4(s)+2K+¿¿¿

PbCl2+2C2H 4O2→Pb (C2H 3O2 )2(ac )+2HCl(ac )

Page 15: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Ion Plata (Ag+)

Ag(ac )+¿ +Cl (ac )

−¿ →AgCl( s) ¿¿

2 Ag(ac)+ ¿ +2HCl(ac)→2 AgCl(s)+H 2(g)¿

Corresponde a la separación del AgCl por su solubilidad en solución de

amoníaco con formación de la sal compleja soluble cloruro diaminoargéntico.

AgCl(s)+2NH 4OH (ac)→[Ag (N H 3 )2]Cl(ac)+H 2O(l)

Ag(N H 3)2(aC)+Cl(ac)−¿ +2HNO3(ac)→AgCl(s )+2NH 4 NO3(ac )¿

Ion Mercurio ¿

2Hg(ac )2+¿+2Cl (ac )

−¿→Hg2Cl2(ac ) ¿¿

Hg22+¿+2HCl→Hg2Cl 2+H 2¿

Hg2Cl2(s )+2NH 4OH(ac)→HgNH 2Cl(s)+Hg0(ac )+NH ¿

+¿+Cl(ac )−¿ +2H 2O(l )¿¿

PARTE 2

Ion Bismuto (Bi3+)

Bi2S3(s )+8HN O3(ac)→2Bi3+¿+6 NO3+2NO+4H 2O+3S¿

2Bi(ac)3+¿+3H 2S(ac)→Bi2S3(s)+3H 2 ¿

Bi(ac)3+¿+3NH 4OH (ac)→Bi ¿¿¿

Bi(ac )3+¿+H 2SO4(ac )→Bi(ac)

3+¿+H 2SO 4(s )¿¿

Esta reacción es necesaria para saber que al reaccionar el ion bismuto con

el agua ocurre una hidrólisis ácida.

Bi3+¿+H 2O↔Bi(OH )2+¿+H +¿↔BiO+¿¿¿¿¿

Reacción por inducción, consiste en tratar el hidróxido de bismuto con

estaño de sodio preparado en la práctica. Aparece un precipitado negro de

bismuto elemental.

2Bi (OH )3(s)+3Sn (OH )42−¿→ 2Bi0( s)+3Sn(OH )6

2−¿¿¿

Page 16: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

 

Ion Cúprico (Cu2+)

Cu(ac)2+¿+H 2S(ac)→CuS(s)+H 2 ¿

3CuS+8HNO3→3Cu2+¿+ 6NO3+2NO+ 4H 2O+3S¿

Cu(ac)2+¿+3NH 4OH (ac)→¿¿¿

2Cu2+¿+Fe ¿¿

Cu(ac )2+¿+H2SO4(ac )→Cu(ac)

2+¿+H2SO4(s)¿¿

2Cu2+¿+Fe ¿¿

Ion Cadmio (Cd2+)

Cd(ac)2+¿+H 2S(ac)→CdS(s)+H 2¿

3CdS+8HNO3→3Cd2+¿+6 NO3+2NO+4 H 2O+3 S¿

Cd2+¿+4 NH4OH→[Cd (NH¿¿ 3)¿¿ 4]2+¿+4H 2O ¿ ¿¿¿

Cd(ac)2+¿+H2SO4(ac)→Cd(ac)

2+¿+H2SO4(s )¿¿

Qué y cuáles son los estados de oxidación y los números de

coordinación de los cationes del grupo I y II. Mencione ejemplos de

aplicación y analizar la correlación que pueda existir con el desarrollo

de la práctica.

Cada catión de los grupos 1 y 2 de la tabla periódica posee catión

característico que se precipita de acuerdo a la adición del reactivo adecuado y

dependiendo de su estado de oxidación estos se pueden reducir e identificar

que compuesto forma.

El efecto del ion común en la solución es un fenómeno que ocurre ya que la

solución se satura tanto, se le añade tanta cantidad en volumen de reactivos

que ya no precipita el catión por que ya ha sobrepasado su límite, además, en

algunas ocasiones ya ha precipitado el catión pero se le sigue agregando el

reactivo lo que hace que también se sobresature la solución.

Page 17: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Los cationes del grupo 2 tienen la particularidad de que forman cloruros

insolubles en presencia de ácidos diluidos. Por eso la formación del

precipitado.

Mencionar y explicar cuáles podrían ser algunas aplicaciones

industriales de los grupos I y II de cationes.

GRUPO I

PLATA: Es un metal lustroso de color blanco-grisáceo. En la mayor parte de

sus aplicaciones, la plata se alea con uno o más metales. La plata, que posee

las más altas conductividades térmica y eléctrica de todos los metales, se

utiliza en puntos de contacto eléctrico y electrónico.

PLOMO: El uso más amplio del plomo, se encuentra en la fabricación de

baterías y acumuladores. Gracias a su excelente resistencia a la corrosión, el

plomo encuentra un amplio uso en la construcción, en particular en la industria

química.

Es resistente al ataque por parte de muchos ácidos, porque forma su propio

revestimiento protector de óxido, se utiliza mucho en la fabricación y el manejo

del ácido sulfúrico. Durante mucho tiempo se ha empleado el plomo como

pantalla Protectora para las máquinas de rayos X.

MERCURIO: El mercurio es utilizado como cátodo en la electrolisis de cloruros

Alcali-metalicos, en la fabricación de bateras y plaguicidas, en el sector

medicinal (amalgamas y desinfectantes), en luminotecnia (bombillas eléctricas

y componentes) as como en barómetros y termómetros. Por razones

toxicológicas, no se utiliza ms en ungüentos y desinfectantes.

GRUPO II

Page 18: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

BISMUTO: Aleado junto a otros metales tales como: estaño, cadmio; origina

materiales de bajo punto de fusión utilizadas en sistemas de detección y

extinción de incendios. Aleado con manganeso se obtiene el "bismanol" usado

para la fabricación de imanes permanentes muy potentes. Se emplea en

termopares, como catalizador en la obtención de fibras acrílicas. El óxido de

bismuto (III) se emplea para fabricar vidrios de alto índice de refracción y

esmaltes de color amarillo. El oxicloruro de bismuto, BiOCl, se emplea en

cosmética y en fabricación de perlas artificiales.

COBRE: El cobre se emplea principalmente en la conducción eléctrica y en

telefonía. Para aprovechar sus propiedades eléctricas debe emplearse en

estado puro, mientras que si interesa por su inalterabilidad y sus propiedades

mecánicas, es conveniente utilizarlo en alguna de sus múltiples aleaciones

posibles con la mayoría de los metales como el zinc, estaño, plomo, níquel, etc.

Entre estas aleaciones destacan el latón, cuyos elementos aleantes son el zinc

y pequeñas cantidades de otro metal. El bronce, una de las primeras

aleaciones conocidas, se compone de cobre y estaño.

CADMIO: El cadmio metálico se utiliza para proteger al hierro contra los

agentes corrosivos y como aleación en la industria automotriz. Sus compuestos

se utilizan como pigmentos (especialmente el sulfuro de cadmio) y como

estabilizador plástico en el PVC; se utiliza también en acumuladores y en

fungicidas así como en los acumuladores (baterías) de níquel-cadmio y como

agentes moderadores y de control en los reactores nucleares

Establecer un cuadro comparativo que permita identificar y diferenciar

entre las características químicas y físicas de los grupos I y II.

Ag+, Hg22+¿ ¿, Pb2+ Cu2+, Cd2+, Bi3+

Page 19: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

Ion plata

~ Es un material blando, maleable

~ Brillante

~ Punto de Fusión (ºC): 961,78 

~Punto de Ebullición (ºC): 2162

Ion cúprico

~ Metal de transición

~ Color rojizo

~Brillo metálico

~ Punto de fusión: 1.083 ºC

~ Punto de ebullición: 2.595 ºC

Ion mercurio

~ Un metal brillante.

~ Color plata,

~ Estado líquido a Tº ambiente

~ Tº de fusión es de –38, 9°C.

~ Tº es de 357,3°C.

~ Su peso específico es 13,6 g/cm3 (0°C).

Ion cadmio

~ Metal blanco azulado.

~ Dúctil y maleable.

~ Punto de ebullición: 767 ºC

~ Punto de Fusión: 321 ºC

Ion plumboso

~ Metal pesado

~ Color plateado con tono azulado,

~ Es flexible

~ Inelástico y se funde con facilidad.

~ Su fusión se produce a 327,4 °C

~ Su ebullición se produce a 1725 °C.

Ion bismuto

~ Color rosáceo

~ Tº de ebullición: 1560ºC

~ Tº de fusión: 271,3 ºC

Page 20: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

¿Cuáles podrían ser las razones por las cuales el SnCl2 se debe preparar

en el momento de usarlo?

El cloruro de estaño II, es un sólido blanco cristalino puede disolver en menos de

su propia masa de agua sin descomposición evidente, pero a medida que la

solución se diluye la hidrólisis se produce para formar una sal básica insoluble.

Las Soluciones de SnCl2 también son inestables a la oxidación por el aire

entonces se deben prepara en el momento de utilizarse o conservarse en medidas

de preservación como almacenar la solución sobre trozos de metal de la lata. Es

necesario preparar esta disolución al usarlo por el cloruro de estaño II sufre de

hidrólisis y si se deja pasar el tiempo, no cumpliría la misma función de un cloruro

Explicar en qué consiste el criterio de ion común en la determinación

cualitativa de cationes.

Es el efecto que produce agregar determinada concentración de un ion que es

común con uno de los iones de la sal cuando ambos se encuentran en la

misma solución, dando como resultado la disminución de la solubilidad. El ion

común desplaza el equilibrio de acuerdo con el principio de LeChatelier. Si una

solución contiene disueltas dos sustancias que tienen un ion en común (por

ejemplo cloruro de plata y nitrato de plata), al calcular el producto iónico (PI), no

solo debe considerarse el aporte de catión plata proveniente del cloruro, sino

también el que proviene del nitrato de plata.

Si el nitrato de plata se agrega a una solución saturada de cloruro de plata, el

incremento provocado en la concentración molar del catión plata hará que el PI

sea mayor que el Kps, por lo tanto, precipitará algo de cloruro de plata para

restablecer el equilibrio. El efecto del agregado de un ion común es una

disminución en la solubilidad de la sal (cloruro de plata en este caso).

Page 21: ANALISIS QUÍMICOS DE CATIONES I Y II

BIBLIOGRAFÍA

(1) Basic Science applied to Chemical Enginnering, Ingeniero Mario Barroso

Moreno, email: [email protected] Link:

http://www.monografias.com/trabajos73/analisis-cualitativo-cationes/analisis-

cualitativo-cationes.shtml

(2) Pisolimpio DT distribudora, http://pisolimpio.com.co/blog/churrusco-de-

laboratorio-cerda-de-15-cm/6214_m/

Análisis inorgánico cualitativo sistemático. Análisis cualitativo. [En Línea]

http://books.google.com.co/books?

id=5xjctvSHSJIC&pg=PA3&dq=analisis+quimico+cualitativo&hl=es&sa=X&ei=C

66NT72oO9SRgQe0Z2sDg&ved=0CC0Q6AEwAA#v=onepage&q=analisis

%20quimico%20cualitativo&f=false.

Análisis inorgánico cualitativo sistemático. Cationes [En Línea]

http://books.google.com.co/books?

id=5xjctvSHSJIC&pg=PA121&lpg=PA121&dq=grupo+I+analisis+cualitativo&so

urce=bl&ots=e_K5QnVeAu&sig=ZdRqMVUr_0mdrk5vZM3Tp0KwXLk&hl=en&s

a=X&ei=MOsgUbemDYyo8QTTsICoAw&ved=0CEAQ6AEwAg#v=onepage&q=

grupo%20I%20analisis%20cualitativo&f=false. itado el día 17 de febrero de

2013.


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